Извлечение хрома из воды, используемой в градирнях теплоэлектростанций
Курсовой проект - Экология
Другие курсовые по предмету Экология
ство Kонцентрация, мг/лдо очисткипосле очистки (проба через 4 часа)KMnO4100,4Свободный аммиак100,2Фосфаты50Нитраты101
Стерилизация. В сточных водах, прошедших очистку, могут содержаться дизентерийные бактерии, палочки Коха (возбудители туберкулеза, холеры), бациллы тифа и лихорадки, вирусы гепатита, полиомиелита, аденовирусы (глазные инфекции). Известно, что бактерии очень чувствительны к стерилизации, а вирусы очень стойки к действию окислителей. Способы стерилизации: а) хлорирование; б) озонирование; в) ультрафиолетовое облучение;
г) электролиз (анод из Аg).
Лучший способ уничтожения вирусов дать воде отстояться перед очисткой, при этом вирусы погибают, т. к. являются пищей для микроорганизмов. В очищенной от микробов воде вирусы могут жить долгое время. Новые биологические методы очистки надо применять с учетом печального опыта других стран, например Японии. С загрязнением воды связана болезнь Минамата. В 1950-х гг. предприятие по переработке руды сбрасывало отходы, содержащие ртуть, в воды залива Минамата. В результате поглощения бактериями соединения ртути (СН3)2Hg (диметилртуть) получилась пищевая цепь: диметилртуть бактерии рыбы с содержанием ртути до 50 мг/г человек. Люди, питаясь рыбой, получали сильнейшие отравления. С 1955 по 1959 г. каждый третий ребенок рождался с психическими и физическими аномалиями. Рыбный промысел в заливе до сих пор запрещен. Полагают, что на дне залива находится около 600 т ртути. Это пример загрязнения и кумуляции ртути по цепи питания.
Методы очистки промышленных сточных вод
Промышленные сточные воды очищать гораздо сложнее, т. к. они содержат большее количество примесей, подавляющих рост бактерий. А ведь именно бактерии осуществляют процесс биологического распада в естественных условиях.Методы, применяемые для очистки промышленных сточных вод те же, что и при очистке от бытовых загрязнителей: коагуляция, фильтрация, осаждение, биохимические методы. Однако при удалении отдельных веществ возникают особые трудности. К числу таких веществ относятся металлы, их соли, долгоживущие радиоактивные изотопы (рис. 2).
Рис. 2. Накопление тяжелых металлов по цепям питания в пресноводном биоценозе: 1 скопа; 2, 10 щука; 3 гнездо скопы; 4, 5 ондатра; 6, 11 окунь; 7, 13, 16 бактерии и фитопланктон; 8, 12 плотва; 9 речной рак; 14 мотыль; 15 зоопланктон
Очистка воды от ионов металлов
Ионы металлов Cr, Hg, Pb, Be весьма токсичны, поэтому необходимо удалять даже их следовые количества.
Осаждение. Основной принцип состоит в подборе реагентов, способных образовать нерастворяемые соли металлов. Для характеристики растворимости солей используют постоянную величину, называемую произведением растворимости (ПР). Произведение концентраций ионов малорастворимой соли в насыщенном при данной температуре растворе есть величина постоянная. Например, для соли A+B ПР = [A+][B], где концентрации ионов [A+] и [B] измеряются в моль/л. Значения ПР при 10 С для некоторых солей таковы:
HgS21049Hg2Cl221018Pb(COO)22,7108PbS3,41028CdS3,61029CuS21047ZnS1,21023
Для более полного осаждения катиона A+ добавляют избыток аниона B. Ионный обмен с помощью катионитов можно удалить большинство металлов (Cd, Сu, Zn, Нg, Сr, Pb). Если концентрация металла мала, ионный обмен объединяют с методом осаждения.
Очистка воды от органических веществ и растворов солей
Большинство органических веществ в растворах окисляют сильными окислителями до СО2 и Н2О, оксидов серы и азота. Сложные вещества, имеющие активные группы, удаляют адсорбцией активированным углем и кремнеземом. Для удаления масел и красок используют электрический ток. При пропускании тока образуется водород, который увлекает эти вещества на поверхность, где их легко собрать.
Очистка от радиоактивных отходов
Короткоживущие изотопы вещества, их содержащие, концентрируют, оставляют на хранение под водой или в шахтах, чтобы активность упала до нуля. Среднеживущие изотопы. Например, 90Sr имеет период полураспада 23 года. Раствор, содержащий 90Sr, концентрируют, а затем помещают в цилиндрические бочки, изготовленные из прочной нержавеющей стали. Бочки сбрасывают в океан на глубину 10 км. Подсчитано, что при медленном разрушении бочек только через 1000 лет содержимое бочки появится на поверхности океана. К тому времени изотопы распадутся и станут неопасными. Долгоживущие радиоактивные отходы на практике сбрасывают в открытый океан (метод бесконечного разбавления).